高中化学知识点：光导纤维

光导纤维：

简称光纤，主要成分为SiO₂，是一种能高质量传导光的玻璃纤维。如果将许多根经过技术处理的光纤绕在一起，就得到我们常说的光缆。光纤除了可以用于通讯外，还用于医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等许多方面。例如，可将光导纤维内窥镜导入心脏，测量心脏中的血压、温度等。在能量和信息传输方面，光导纤维也得到了广泛的应用。

光导纤维主要特性：

①传导光的能力非常强
②抗干扰性能好，不发生电辐射，通讯质量高
③质量轻，光缆纤细，耐腐蚀

光导纤维主要用途：

通讯、医疗、信息处理、传能传像、遥测遥控、照明等

相关高中化学知识点：新型材料（新型陶瓷、单晶硅等）

新型无机非金属材料的特性：

①能承受高温、强度高②具有光学特性③具有电学特性④具有生物功能

新型陶瓷:

①碳化硅陶瓷：将二氧化硅与碳在电炉中加热至1900℃以上可制得碳化硅：碳化硅陶瓷具有像金刚石一样的内部结构，晶体属于原子晶体。碳化硅陶瓷硬度高，可耐2000℃的高温，有较高的高温强度，化学性质稳定，耐腐蚀性强。
碳化硅陶瓷可用于制造高温耐蚀部件、研磨盘、密封环、防弹板，用作研磨介质、航天器的涂层材料等。
②氮化硅陶瓷：将高纯硅与纯氮气加热至1300℃ 可制得氮化硅：
氮化硅陶瓷是一种超硬物质，本身具有润滑性，并且耐磨损：除氢氟酸外，不与其他无机酸反应，抗腐蚀能力强，高温时也能抗氧化。而且它还能抵抗冷热冲击，在空气中加热到1000℃以上，急剧冷却再急剧加热，也不会碎裂。
氮化硅陶瓷可用于制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件以及发动机受热面等。
③氧化铝陶瓷：氧化铝陶瓷(人造刚玉)是一种极有前途的高温结构材料。它的熔点很高，可用作高级耐火材料，如坩埚、高温炉管等。利用氧化铝陶瓷硬度高的优点，可以制造在实验室中使用的刚玉球磨机，用来研磨比它硬度小的材料。用高纯度的原料，使用先进工艺，还可使氧化铝陶瓷变得透明，可制作高压钠灯的灯管。

现代信息基础材料——单晶硅:

硅是目前半导体工业最重要的基础材料，其导电特性对杂质等十分敏感，因此必须首先制备高纯度的硅，然后精确控制掺杂元素的量和种类，并使它们均匀分布于材料之中。
粗硅制取：
高纯硅制取：

新型无机非金属材料的品种：

（1）氧化铝陶瓷(人造刚玉)
特性：①高熔点 ②高硬度 ③可制成透明陶瓷
用途：高级耐火材料，刚玉球磨机，高压钠灯的灯管等
（2）氮化硅陶瓷
特性：①高硬度，耐磨损 ②抗腐蚀。高温时抗氧化 ③抗冷热冲击 ④耐高温且不易传热 ⑤本身具有润滑性
用途：制造轴承、汽轮机叶片、机械密封环、永久性模具等机械构件，用于制造发动机部件的受热面等

相关高中化学知识点：塑料、纤维、橡胶

合成材料：

又称人造材料，是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料，其特质与原料不同，如塑料、玻璃、钢铁等。三大合成材料：塑料、合成纤维、合成橡胶

塑料：
主要成分合成树脂（高聚物），还含有增塑剂和防老化剂等添加剂，一定属人工合成的。
热塑性塑料：线形结构受热会熔化、冷却会硬化，多次使用，如聚乙烯塑料，聚丙烯塑料等
热固性塑料：受热会交联成立体网状结构，一次使用酚醛树脂，脲醛树脂等

纤维：
天然纤维：属纤维素，棉花、麻等属蛋白质:羊毛和蚕丝等
人造纤维：用木材等为原料加工成的人造棉、人造丝、玻璃纸等仍属纤维素
合成纤维（六大纶） 用石油、天然气、煤核农副产品等为原料人工合成的高分子材料 锦纶（尼龙）、涤纶（的确良）、腈纶（人造羊毛）、维纶、氯纶、丙纶

橡胶：
(1)天然橡胶：聚异戊二烯
(2)合成橡胶：
通用橡胶：丁苯橡胶、氯丁橡胶、顺丁橡胶
特种橡胶：耐热耐酸碱的氟橡胶、耐高温耐严寒的硅橡胶
一般橡胶：线型结构，可塑性好，但强度和韧性差
硫化橡胶：加硫后通过硫桥交联成立体型的网状结构，强度和韧性高、弹性好、化学稳定

相关高中化学知识点：复合材料

复合材料：

是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。

形形色色的复合材料：

(1)生产、生活中常用的复合材料

复合材料		玻璃钢	碳纤维增强复合材料
组成	基体	合成树脂	合成树脂
	增强体	玻璃纤维	碳纤维
特性		密度小，质量轻，耐水，耐磨，耐撞，耐腐蚀，良好的绝缘性和机械加工性能	韧性好、强度高、质量轻
合成方法		把玻璃纤维制成纱或织物或切成短纤维加到合成树脂中形成的	合成树脂中加入碳纤维而形成
用途		大量用于制造游乐车、水上滑梯、运输罐、电话亭、餐桌椅、地下废水管道等	高尔夫球杆、网球拍、羽毛球拍、钓鱼竿、赛车、滑雪板和冲浪板等体育用品

(2)航空、航天领域中常用的复合材料

材料名称	基体	增强体	主要优点	主要用途
碳纤维增强金属基复合材料	金属	碳纤维	耐高温，强度高，导电、导热性好，不吸湿，不易老化等	飞机、火箭的机冀和机身，导弹的壳体、尾翼
隔热陶瓷瓦(纤维增强陶瓷)	陶瓷	碳纤维	耐高温、有韧性	航天飞机机身

无机非金属材料、金属材料、复合材料的比较：

无机非金属材料、金属材料、复合材料是三种类型的材料，各自具有其独特的性能。

	无机非金属材料	金属材料	复合材料
制法	传统无机非金属材料是 以含硅物质为原料经高 温烧制而成的	(1)纯金属材料可由金属单质经 过形状改变或表面处理而成的 (2)合金是由两种或两种以上的 金属(或金属跟非金属)熔合而成的	将两种或两种以上性质不 同的材料经特殊加工而制 成的材料，由基体和增强体组成
性能	(1)传统无机非金属材料大多 具有稳定性强、硬度大、熔点 高、难溶于水、绝缘、耐腐蚀 等特点，但质脆，抗冲击性差 (2)新型无机非金属材料能承受 高温，高强度；具有电学特性、 光学特性、生物功能等特性	(1)纯金属具有良好的可塑性，较好的导电性和导热性，抗腐蚀性能差 (2)合金具有良好的物理、化学或机械性能，在许多方面优于其成分金属	既保持了原材料的特点，又使各组分之间协同作用，其性质优于原材料。不同原材料常表现出不同的性能
实例	(1)传统无机非金属材料主要有玻璃、水泥、陶瓷等 (2)新型无机非金属材料包括光导纤维、高温结构陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷等	(1)金、银、铜、钛等 (2)铝合金、钢铁、不锈钢等	玻璃钢、碳纤维增强复合材料、纤维增强陶瓷等

复合材料的组成：

复合材料的分类：

（1）
（2）

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